Твердость полиуретана по шору

Твердость полиуретана по шору

Альберт Шор и его дюрометр

Термин «твердость по шору» носит имя изобретателя способа, который широко используется для определения твердости полимеров, – Альберта Ф. Шора. Шор также разработал шкалы твердости и прибор для ее измерения – дюрометр.

Дюрометр применяется для определения твердости материала методом вдавливания, который показывает степень сопротивления полимера при попытке внедрить в него более твердое тело, в качестве которого выступает стержень из закаленной стали. Чем эластичнее полиуретан, тем меньше его твердость.

Несмотря на то, что данному методу измерения твердости уже почти 100 лет и у него есть определенные недостатки, он до сих пор актуален по причине своей простоты, оперативности замеров и того, что использовать дюрометр можно с изделиями разных форм и размеров.

Шкалы твердости по шору

Так что же все-таки означают фразы «твердость по шору A80» или «твердость по шору 60 по шкале D»? Цифровые показатели – это условные обозначения по определенной шкале. Наиболее распространенными шкалами, предложенными Альбертом Шором, являются A и D. Шкала A предназначена для более мягких материалов, а D – для более твердых. При этом значения по разным шкалам не совпадают друг с другом. К примеру, для полиуретана марки Adipol твердость 95 по шкале A соответствует твердости 51 по шкале D. Это следует помнить при подборе изделия из Адипола или других эластомеров.

Стоит также отметить, что шкалы A и D – далеко не единственные из существующих, равно как и рассматриваемый нами метод измерения твердости путем вдавливания не является единственным. Однако он наиболее популярен и соответствует международному стандарту ISO 868 и некоторым другим национальным стандартам.

Твердость и плотность – не одно и то же

Итак, из всего вышесказанного очевидно, что приравнивать твердость полимера к его плотности неправильно. Средняя плотность материала определяется отношением его массы и занимаемого объема. Плотностью могут обладать как твердые, так и жидкие или газообразные вещества, тогда как характеристика твердости относится только к твердым телам, которые могут быть очень эластичными, но не вязкими и не жидкими.

При этом плотность и твердость обычно все же связаны между собой. Например, плотность Адипола с твердостью A70 составляет 1,15 Мг/м3, тогда как для твердости A98 этот показатель уже выше: 1,19 Мг/м3.

Влияние твердости на характеристики полиуретана

Важно знать, что какой-то прямой зависимости между твердостью по шору и фундаментальными свойствами полиуретана нет. Это объясняется тем, что метод вдавливания, по сути, является эмпирическим, и его результаты зависят от условий, в которых проводятся измерения. Однако за счет стандартизации шкал и общепринятого порядка проведения опыта метод позволяет получить определенную информацию о качествах материала.

Читать также:  Как правильно установить электрощиток

В частности для Адипола с увеличением твердости по шору увеличиваются и другие характерные показатели, такие как предел прочности, степень сопротивления разрыву и т.д.

Компания STAMO предлагает изделия из полиуретана марки Adipol, отличающиеся друг от друга как твердостью, так и иными свойствами, и предназначенные для решения различных задач.

Способность сопротивляться проникновению в поверхностные слои другого тела. Таково определение твердости .

Но, как это определение определить, в каких цифрах зафиксировать? Над этим бились сотни ученых. Около 10-ти из них создали универсальные шкалы твердости .

Твердость полиуретана по шору

Они направлены на разные материалы, разнятся в нюансах измерений. Одна из таких шкал – твердость по Шору.

Кем он был, и как подошел к вопросу сопротивления одних материалов другим, расскажем далее.

Измерение твердости по Шору

Шора звали Альбертом. Он был американским промышленником, жил в 20-ом веке. Шкалу твердости разработал, дабы облегчить свой труд и сделать предприятие успешным.

Завод производил низкомодульные материалы. Их характеризует малая продольная упругость. Это приводит к высокой эластичности, даже при комнатных температурах.

Таковы полимеры, продукты вулканизации, каучуки, некоторые пластмассы. Для них-то и создан метод Шора.

Твердость материалов по Шору – эмпирический метод. Это значит, что он опытный, направлен на изучение фактов, наблюдение.

Показатель получается «оторванным». Нет его связи с фундаментальными характеристиками испытуемого образца.

Зато, его твердость влияет на эксплуатационные параметры. Так, твердость резины по Шору интересует, к примеру, автомобилистов.

Они ориентируются на шкалу , покупая покрышки. Стандарт их твердости – от 50-ти до 75-ти единиц Шора. Чем мягче резина, тем лучше ее сцепление с дорогой.

Однако, податливость материала приводит к его скорейшему изнашиванию, нагреву. Мягкая резина шумная и быстро теряет форму.

Число Шора позволяет подобрать идеальные покрышки для конкретных условий и потребностей.

Твердость полиуретана по шору

Только вот, указывают показатель шкалы на своих покрышках всего около 30% производителей. Наличие заметки указывает на ответственный подход к делу и качество товара.

Проблемы в определении твердости по Шору нет. Было бы желание. Прибор для опытов прост, как и схема их проведения.

Единственный минус – приличный разброс значений результатов. Но, более удобного метода, пока, не придумано. Перейдем от теории к практике?

Принцип измерения по Шору

Прибор твердости Шору пришлось разработать самому. Это произошло в 1920-ых. Называется аппарат дюрометром.

У него есть опорная площадка с отверстием по центру, индентор, то есть вдавливатель, и калиброванная пружина, прилагающая к нему определенную силу.

Последний элемент машины – индикатор. Он определяет степень выдвижения «носика» индентора за пределы опорной поверхности.

Измерительных шкал у прибора несколько. Основных две, это A и D. Разбивка необходима для точности опытов, ведь испытуемыми становятся материалы с разной твердостью . Мягкие проверяют по шкале А, а более упругие – по D.

Читать также:  Чем резать керамогранит 600х600

Измерение твердости по Шору требует внимания к внешним условиям. Часть полимеров реагируют, к примеру, на влажность воздуха, или размягчаются под воздействием прямых солнечных лучей.

Нужно исключить факторы, влияющие на параметры материала. Для этого есть стандарты ISO.

Твердость полиуретана по шору

Требования предъявляются и к толщине испытуемого образца. Она не должна быть меньше 6-ти миллиметров.

Ширина материала должна позволять сделать отступ от любого из краев минимум в 12 миллиметров. Важна и гладкость испытуемого.

Шероховатые материалы могут неплотно прилегать к опорной поверхности, что искажает результаты измерений.

Чтобы определить, к примеру, твердость полиуретана по Шору, дюрометр устанавливают вертикально. «Носик» индентора, при этом, должен отстоять от края образца на те самые 12 миллиметров.

Прижать опорную поверхность к образцу нужно как можно быстрее, без толчка, держа параллель между плоскостями.

Остается приложить к опорной поверхности давление, обеспечивающее надежный контакт с испытуемым материалом. Для этого используют груз. Но, допускается и ручной жим.

Мгновенное измерение проводят за 1 секунду. Однако, обычно, показатели снимают через 15 секунд. Для верности, проводят 5 замеров в разных местах поверхности.

Среднее значение – и есть число твердости. Оно может быть от 0-ля до 100-та. Такова шкала твердости Шора. Попробуем применить измерения не только при выборе автомобильных покрышек.

Применение измерения по Шору

Твердость по Шору – таблица, способная указать на нюансы использования товаров. Так, если показатель ластика равен 20-ти единицам, значит, он художественный.

Творцам нужны мягкие резинки , не портящие бумагу для рисования, способные деликатно растушевывать, к примеру, карандашные наброски.

Для канцелярских же целей, школы, или офиса, лучше подходят ластики с твердостью около 50-ти единиц Шора.

Покупая герметик для строительства, работ по дому, важно знать, легко ли будет его вскрыть. К примеру, фиксировали некоторые швы в ванной.

Если герметик потемнеет, или потрескается, его придется выскабливать. Это сложнее, чем вычистить обычную затирку. Чем мягче и податливее герметик, тем проще будет его, так скажем, демонтаж.

Твердость полиуретана по шору

У герметика твердость по Шору должна лежать в пределах 10-25 единиц. Иначе, товар не качественный.

Для велосипедных камер приемлемые единицы твердости по Шору гораздо меньше, чем для автомобильных покрышек. Для велика достаточно показателя в 30 баллов.

В разрез идут колеса скейтбордов. Даже у мягких вариаций должно быть 75 единиц.

Для жестких колес скейтборда показатель, и вовсе, равен рекомендациям к цельнолитым шинам вилочных автопогрузчиков – 95-98 единиц.

Для сравнения, пластик строительных касок для защиты во время работ гарантирует лишь 75 баллов.

Приобретение некачественного головного убора с твердостью по Шору этак в 40-60 может стоит жизни.

Читать также:  Как заварить чугунную деталь

Какие материалы измеряются на твердость по Шору

Из вышесказанного понятно, что твердость по Шору – ГОСТ, действующий для силикона , каучука , эбонита, пластика, резины .

Нормы, кстати, установлены еще Государственным Комитетом СССР. В первую очередь определили рамки для резины . ГОСТ получил код 263-75.

Исследования проводили в Министерстве Нефтеперерабатывающей промышленности. Стандарт утвержден 21-го января 1975-го года, несколько раз корректировался.

Измерять по Шору можно и металлические поверхности. Однако, в этом случае смотрят не на глубину погружения «носика» индентора, а на высоту отскока бойка.

По сути, это отдельный метод и отдельная шкала. Однако, они тоже разработаны Шором в параллель с таблицей для низкомодульных материалов.

В промышленности к методу отскока прибегают редко. Есть шкалы, позволяющие измерить показатель твердости металлических изделий более точно, к примеру, схема Роквелла.

Твердость полиуретана по шору

Перечень материалов, «подвластных» дюрометрам Шора, не дает полного представления о продукции, твердость которой, как говориться, имеет значение.

Так, по шкале американского промышленника измеряют даже податливость бинтов Мартенса. Их используют для фиксации шин.

Так медики называют предметы, удерживающие кости в физиологически верном положении. По сути, шиной может служить даже доска, примотанная к сломанной голени, или бедру.

От качества бинта зависит надежность фиксации. Слишком мягкая резина будет излишне податливой, а твердая способна перетянуть кровеносные сосуды.

Так что, показатель Шора может пригодиться в самых неожиданных местах и ситуациях.

Твердость по Шору — метод измерения твердости материалов. Используется для измерения твердости таких материалов как: пластмасса, эластомеры, каучуки и продуктов их вулканизации.
Метод измеряющий глубину вдавливания и шкала были предложены Альбертом Ф. Шором в 1920-х годах. Он же разработал измерительный прибор — называемый дюрометром. Твердость по Шору обозначается в виде числового значения шкалы, к которому приписывается буква, указывающая тип шкалы с явным указанием названия метода измерения твердости или прибора.
Например: «Твердость по Шору 80A»

«Твердость по Шору 50D»

Твердость по Шору материалов в изделиях: Силиконовый герметик 10—25 Шор A
Мягкий художественный ластик 20 Шор A
Бытовые резиновые колечки 25—30 Шор A
Велосипедная камера 30 Шор A
Обычный ластик 50—55 Шор A
Дверной уплотнитель 55 Шор A
Лезвия стеклоочистителя 55—60 Шор A
Автомобильная шина 60—70 Шор A
Мягкие колеса скейтборда 75 Шор A
Гидравлическое уплотнительное кольцо 70—90 Шор A
Резиновая пробка для ванны 80—85 Шор A
Бумагоопорный вал пишущей машинки 85—90 Шор A
Цельнолитые шины вилочного автопогрузчика 90—95 Шор A
Жесткие колеса скейтборда 98 Шор A
Эбонит 100 Шор A
Литой пластмассовый ролик 50 Шор D
Пластик промышленной защитной каски 75 Шор D
Мяч для гольфа 90 Шор D

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *